CN118566988B - 一种深海多金属结核开采用的环境监测装置及其方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种深海多金属结核开采用的环境监测装置及其方法，包括收纳筒，所述收纳筒的内部活动安装有第一活塞，第一活塞的外壁与收纳筒的内壁紧贴。第一活塞的底端固定安装有探杆，探杆的顶端连接有导线，收纳筒的一侧安装有伸缩控制组件，伸缩控制组件包括设于收纳筒一侧的气箱，气箱靠近收纳筒的一侧固定安装有第一连接管；本发明，在工作中，通过设置的齿条随着纵向连接板横向往复移动，而齿条与转动环外壁上的齿槽相啮合，从而带动转动环转动，在探杆纵向移动过程中，转动环内壁上的刷毛对探杆的外壁进行刷动，方便将探杆进行检测前粘附的沉积物和检测后带出的沉积物取出，提高自然电位检测精确性。

Description

一种深海多金属结核开采用的环境监测装置及其方法

技术领域

本发明属于深海环境监测装置技术领域，具体为一种深海多金属结核开采用的环境监测装置及其方法。

背景技术

多金属结核赋存于海底沉积物的表面，水深多超过4500米。资源储量丰富，被认为是未来最具有商业开采价值的深海矿产资源，根据授权公告号为“CN112068141B”，发明名称为“一种深海多金属结核开采沉积物环境监测装置”的专利文件，其说明书中记载：将安装连接好的装置由科考船吊机吊放至海底，此时探杆处于拉紧提升状态，装置脱钩时连接自然电位探杆的线缆随之脱下，此时探杆在自身重力作用下向下贯入沉积物中，卡扣的双轮起到限制其位置又能减缓其向下的冲力，但是存在以下缺陷：

在探杆贯入到沉积物中进行自然电位检测收回时，不易对探杆表面粘附的沉积物进行清洁，可能造成后续自然电位检测结果不准确。

发明内容

针对上述情况，为克服现有技术的缺陷，本发明提供一种深海多金属结核开采用的环境监测装置及其方法，有效的解决了不易对探杆表面粘附的沉积物进行清洁，影响后续检测精度的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种深海多金属结核开采用的环境监测装置，包括收纳筒，所述收纳筒的内部活动安装有第一活塞，第一活塞的外壁与收纳筒的内壁紧贴。第一活塞的底端固定安装有探杆，探杆的顶端连接有导线，收纳筒的一侧安装有伸缩控制组件；

伸缩控制组件包括设于收纳筒一侧的气箱，气箱靠近收纳筒的一侧固定安装有第一连接管，第一连接管的一端与收纳筒位于第一活塞上方空间相连通，气箱的内部活动安装有第二活塞，第二活塞的外壁与气箱的内壁紧贴，第二活塞远离收纳筒的一侧固定安装有第一横杆，第一横杆贯穿至气箱的外侧，气箱的顶端固定安装有电磁驱动件，第二活塞与第一活塞之间充有空气。

优选的，所述电磁驱动件包括固定安装于气箱顶端的顶部箱，顶部箱的内部活动安装有活动板，活动板远离收纳筒的一侧固定安装有第二横杆，第二横杆贯穿至顶部箱的外侧，第二横杆的一端固定安装有纵向连接板，纵向连接板与第一横杆的端部固定连接，纵向连接板与收纳筒之间安装有转动清洁组件。

优选的，所述活动板靠近收纳筒的一侧对称安装有第一弹簧，第一弹簧的一端与顶部箱靠近收纳筒的一端内壁固定连接，活动板靠近收纳筒的一侧固定安装有磁块，顶部箱靠近收纳筒的一端内壁固定安装有电磁铁。

优选的，所述转动清洁组件包括设于收纳筒一侧底端位置上的齿条，齿条的一端安装有连接杆，连接杆与纵向连接板固定连接，收纳筒靠近齿条的一侧开设有连通槽，收纳筒靠近齿条的一侧固定安装有导向筒，齿条滑动安装于导向筒的内部，齿条远离纵向连接板的一端与收纳筒之间安装有后续冲洗组件。

优选的，所述收纳筒的内壁上开设有环形槽，环形槽与连通槽相连通，环形槽的内部转动安装有转动环，转动环的外壁上等角度开设有齿槽，齿条与齿槽相啮合，转动环的内壁上均匀安装有刷毛，转动环的顶端固定安装有顶部环，顶部环的内壁上等角度安装有扇叶，顶部环的外壁与收纳筒的内壁接触。

优选的，所述后续冲洗组件包括设于收纳筒远离气箱一侧的水箱，水箱靠近收纳筒的一端安装有第二连接管，第二连接管与收纳筒连通设置，第二连接管位于第一活塞的下方，水箱的内部活动安装有第三活塞，第三活塞的外壁与水箱的内壁紧贴，第三活塞远离收纳筒的一侧固定安装有第三横杆，第三横杆的一端贯穿至水箱的外侧，第三横杆的一端固定安装有端部板，第三活塞远离收纳筒的一侧安装有第二弹簧，第二弹簧的一端与水箱远离收纳筒的一端内壁固定连接。

优选的，所述齿条靠近端部板的一侧固定安装有推杆，推杆的一端固定安装有推板，推板的一侧固定安装有插杆，端部板上开设有插槽，插杆插入到插槽的内部，插杆的直径小于插槽的直径。

优选的，所述第三活塞的顶端开设有卡槽，水箱的顶端固定安装有顶部筒，第三活塞位于顶部筒靠近收纳筒的一侧，顶部筒的内部活动安装有卡块，卡块的底端开设有挤压斜面，挤压斜面远离收纳筒的一端向下倾斜设置，卡块的顶端固定安装有纵向杆，纵向杆的顶端贯穿至顶部筒的上方。

优选的，所述收纳筒靠近水箱的一侧固定安装有侧箱，侧箱与第一活塞相齐平，侧箱的内部活动安装有移动块，移动块靠近收纳筒的一侧固定安装有顶杆，顶杆的端部与第一活塞的外壁接触，移动块远离第一活塞的一侧固定筒安装有第三弹簧，第三弹簧的一端与侧箱远离收纳筒的一端内壁固定连接，移动块远离第一活塞的一侧固定安装有第一齿板，侧箱的底端固定安装有齿轮箱，齿轮箱的底端固定安装有底部箱，齿轮箱的内部转动安装有齿轮本体，底部箱的内部滑动安装有第二齿板，第一齿板和第二齿板分别与齿轮本体的上下两侧相啮合，第二齿板远离收纳筒的一端固定安装有端部杆，端部杆的一端贯穿至底部箱的外侧，端部杆与纵向杆之间设有连杆，连杆的两端分别与端部杆端部和纵向杆端部铰接。

优选的，一种深海多金属结核开采用的环境监测装置的监测方法，其特征在于，监测方法如下：

S1、检测：电磁铁通电后对磁块产生吸引力，从而拉动纵向连接板朝着收纳筒移动，第二活塞移动，在气压作用下，使得探杆向下移动，使得探杆插入沉积物中进行自然电位检测；

S2、收回：电磁铁断电，纵向连接板在第一弹簧弹力作用下回移，使得第二活塞回移后，在负压作用下拉动探杆回移收入收纳筒中；

S3、清洁：在纵向连接板移动时，带动齿条移动，带动转动环转动，使得刷毛外壁进行清洁，同时在探杆向下移动时，海水进入水箱中，当探杆回移至原位置后，水箱通出进行冲洗。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1）在工作中，通过设置的齿条随着纵向连接板横向往复移动，而齿条与转动环外壁上的齿槽相啮合，从而带动转动环转动，在探杆纵向移动过程中，转动环内壁上的刷毛对探杆的外壁进行刷动，方便将探杆进行检测前粘附的沉积物和检测后带出的沉积物取出，提高自然电位检测精确性；

2）在工作中，通过设置的探杆向下移动时，齿条推动第三活塞朝着远离收纳筒一侧移动，将海水通入水箱内部，当探杆回到原位置后，第三活塞释放将海水排出，方便对探杆进行冲击，提高后续自然电位检测精确性，在海水进入时，第三活塞移动至与卡块卡接位置，当探杆回到原位置时，第一活塞推动顶杆移动，使得第二齿板移动，通过连杆拉动卡块上移，使得第三活塞释放，避免对探杆的回移造成影响；

3）在工作中，通过设置的推杆与齿条固定连接，推杆的端部安装有推板，推板上安装插杆，插杆插入到端部板上的插槽内部，在探杆向上移动时，推杆推动端部板移动带动第三活塞移动进行海水收集，当纵向连接板回移过程中，插杆从插槽中抽出，使得第三活塞不释放时不会影响探杆的回移，方便收回；

4）在工作中，通过设置的探杆向下移动时，纵向连接板朝着收纳筒一侧移动，带动转动环转动，扇叶随着顶部环转动，起到导流作用，带动海水进入收纳筒内部，方便海水进入水箱中，同时在探杆向下移动时，在第一活塞底壁产生一定阻力，保证探杆平稳向下移动，提高检测稳定性。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。

在附图中：

图1为本发明的一种深海多金属结核开采用的环境监测装置及其方法结构示意图；

图2为本发明的伸缩控制组件结构示意图；

图3为本发明的图2中A处放大结构示意图；

图4为本发明的转动清洁组件结构示意图；

图5为本发明的后续冲洗组件结构示意图；

图6为本发明的第三活塞结构示意图；

图7为本发明的图5中B处放大结构示意图；

图8为本发明的图5中C处放大结构示意图。

图中：1、收纳筒；2、第一活塞；3、探杆；4、伸缩控制组件；401、气箱；402、第二活塞；403、第一横杆；404、纵向连接板；405、顶部箱；406、活动板；407、第二横杆；408、第一弹簧；409、磁块；410、电磁铁；411、第一连接管；5、转动清洁组件；501、齿条；502、连接杆；503、环形槽；504、转动环；505、齿槽；506、刷毛；507、顶部环；508、扇叶；509、连通槽；510、导向筒；6、后续冲洗组件；601、水箱；602、第二连接管；603、第三活塞；604、第三横杆；605、第二弹簧；606、端部板；607、推杆；608、推板；609、插杆；610、插槽；611、卡槽；612、顶部筒；613、卡块；614、挤压斜面；615、纵向杆；616、连杆；617、侧箱；618、移动块；619、顶杆；620、第三弹簧；621、底部箱；622、齿轮箱；623、第一齿板；624、第二齿板；625、齿轮本体；626、端部杆。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例；基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一，由图1-8给出，本发明涉及一种深海多金属结核开采用的环境监测装置，包括收纳筒1，收纳筒1的内部活动安装有第一活塞2，第一活塞2的外壁与收纳筒1的内壁紧贴。第一活塞2的底端固定安装有探杆3，探杆3的顶端连接有导线，收纳筒1的一侧安装有伸缩控制组件4；

伸缩控制组件4包括设于收纳筒1一侧的气箱401，气箱401靠近收纳筒1的一侧固定安装有第一连接管411，第一连接管411的一端与收纳筒1位于第一活塞2上方空间相连通，气箱401的内部活动安装有第二活塞402，第二活塞402的外壁与气箱401的内壁紧贴，第二活塞402远离收纳筒1的一侧固定安装有第一横杆403，第一横杆403贯穿至气箱401的外侧，气箱401的顶端固定安装有电磁驱动件，第二活塞402与第一活塞2之间充有空气，电磁驱动件包括固定安装于气箱401顶端的顶部箱405，顶部箱405的内部活动安装有活动板406，活动板406远离收纳筒1的一侧固定安装有第二横杆407，第二横杆407贯穿至顶部箱405的外侧，第二横杆407的一端固定安装有纵向连接板404，纵向连接板404与第一横杆403的端部固定连接，纵向连接板404与收纳筒1之间安装有转动清洁组件5，活动板406靠近收纳筒1的一侧对称安装有第一弹簧408，第一弹簧408的一端与顶部箱405靠近收纳筒1的一端内壁固定连接，活动板406靠近收纳筒1的一侧固定安装有磁块409，顶部箱405靠近收纳筒1的一端内壁固定安装有电磁铁410。

转动清洁组件5包括设于收纳筒1一侧底端位置上的齿条501，齿条501的一端安装有连接杆502，连接杆502与纵向连接板404固定连接，收纳筒1靠近齿条501的一侧开设有连通槽509，收纳筒1靠近齿条501的一侧固定安装有导向筒510，齿条501滑动安装于导向筒510的内部，齿条501远离纵向连接板404的一端与收纳筒1之间安装有后续冲洗组件6，收纳筒1的内壁上开设有环形槽503，环形槽503与连通槽509相连通，环形槽503的内部转动安装有转动环504，转动环504的外壁上等角度开设有齿槽505，齿条501与齿槽505相啮合，转动环504的内壁上均匀安装有刷毛506，转动环504的顶端固定安装有顶部环507，顶部环507的内壁上等角度安装有扇叶508，顶部环507的外壁与收纳筒1的内壁接触，齿条501随着纵向连接板404横向往复移动，而齿条501与转动环504外壁上的齿槽505相啮合，从而带动转动环504转动，在探杆3纵向移动过程中，转动环504内壁上的刷毛506对探杆3的外壁进行刷动，方便将探杆3进行检测前粘附的沉积物和检测后带出的沉积物取出，提高自然电位检测精确性，探杆3向下移动时，纵向连接板404朝着收纳筒1一侧移动，带动转动环504转动，扇叶508随着顶部环507转动，起到导流作用，带动海水进入收纳筒1内部，方便海水进入水箱601中，同时在探杆3向下移动时，在第一活塞2底壁产生一定阻力，保证探杆3平稳向下移动，提高检测稳定性。

后续冲洗组件6包括设于收纳筒1远离气箱401一侧的水箱601，水箱601靠近收纳筒1的一端安装有第二连接管602，第二连接管602与收纳筒1连通设置，第二连接管602位于第一活塞2的下方，水箱601的内部活动安装有第三活塞603，第三活塞603的外壁与水箱601的内壁紧贴，第三活塞603远离收纳筒1的一侧固定安装有第三横杆604，第三横杆604的一端贯穿至水箱601的外侧，第三横杆604的一端固定安装有端部板606，第三活塞603远离收纳筒1的一侧安装有第二弹簧605，第二弹簧605的一端与水箱601远离收纳筒1的一端内壁固定连接，齿条501靠近端部板606的一侧固定安装有推杆607，推杆607的一端固定安装有推板608，推板608的一侧固定安装有插杆609，端部板606上开设有插槽610，插杆609插入到插槽610的内部，插杆609的直径小于插槽610的直径，第三活塞603的顶端开设有卡槽611，水箱601的顶端固定安装有顶部筒612，第三活塞603位于顶部筒612靠近收纳筒1的一侧，顶部筒612的内部活动安装有卡块613，卡块613的底端开设有挤压斜面614，挤压斜面614远离收纳筒1的一端向下倾斜设置，卡块613的顶端固定安装有纵向杆615，纵向杆615的顶端贯穿至顶部筒612的上方，推杆607与齿条501固定连接，推杆607的端部安装有推板608，推板608上安装插杆609，插杆609插入到端部板606上的插槽610内部，在探杆3向上移动时，推杆607推动端部板606移动带动第三活塞603移动进行海水收集，当纵向连接板404回移过程中，插杆609从插槽610中抽出，使得第三活塞603不释放时不会影响探杆3的回移，方便收回，收纳筒1靠近水箱601的一侧固定安装有侧箱617，侧箱617与第一活塞2相齐平，侧箱617的内部活动安装有移动块618，移动块618靠近收纳筒1的一侧固定安装有顶杆619，顶杆619的端部与第一活塞2的外壁接触，移动块618远离第一活塞2的一侧固定筒安装有第三弹簧620，第三弹簧620的一端与侧箱617远离收纳筒1的一端内壁固定连接，移动块618远离第一活塞2的一侧固定安装有第一齿板623，侧箱617的底端固定安装有齿轮箱622，齿轮箱622的底端固定安装有底部箱621，齿轮箱622的内部转动安装有齿轮本体625，底部箱621的内部滑动安装有第二齿板624，第一齿板623和第二齿板624分别与齿轮本体625的上下两侧相啮合，第二齿板624远离收纳筒1的一端固定安装有端部杆626，端部杆626的一端贯穿至底部箱621的外侧，端部杆626与纵向杆615之间设有连杆616，连杆616的两端分别与端部杆626端部和纵向杆615端部铰接，探杆3向下移动时，齿条501推动第三活塞603朝着远离收纳筒1一侧移动，将海水通入水箱601内部，当探杆3回到原位置后，第三活塞603释放将海水排出，方便对探杆3进行冲击，提高后续自然电位检测精确性，在海水进入时，第三活塞603移动至与卡块613卡接位置，当探杆3回到原位置时，第一活塞2推动顶杆619移动，使得第二齿板624移动，通过连杆616拉动卡块613上移，使得第三活塞603释放，避免对探杆3的回移造成影响。

工作原理：设备在海洋中使用，当需要对沉积物的自然电位进行检测时，控制电磁铁410通电，使得电磁铁410对磁块409产生吸引力，从而拉动第二横杆407朝着收纳筒1移动，继而带动纵向连接板404朝着收纳筒1移动，使得第二活塞402移动，在气压作用下，推动探杆3向下移动贯入到沉积物内，对自然电位进行检测，在电磁铁410断电时，纵向连接板404在第一弹簧408的弹力作用下回移，在气压作用下，拉动探杆3向上回移收回；

在纵向连接板404往复移动过程中，由于纵向连接板404上安装有齿条501，而齿条501与转动环504外壁上的齿槽505相啮合，从而带动转动环504转动，在转动过程中，刷毛506对探杆3表面进行清洁，避免探杆3外部粘附其他沉积物，而影响检测准确性；

在纵向连接板404朝着收纳筒1移动时，齿条501移动通过推板608推动端部板606移动，使得第三活塞603朝着远离收纳筒1一侧移动，使得海水进入到水箱601内，当第三活塞603移动至卡槽611与卡块613对应位置时，第三活塞603对挤压斜面614产生压力，推动卡块613向上移动，当卡槽611移动至卡块613下方时，卡块613向下移动卡入卡槽611内，对第三活塞603进行卡接固定，当纵向连接板404回移时，推杆607回移不会带动端部板606回移，当第一活塞2移动至与侧箱617对应高度时，第一活塞2推动顶杆619朝着远离收纳筒1一侧移动，继而通过第一齿板623和齿轮本体625带动第二齿板624朝着收纳筒1一侧移动，继而通过连杆616带动卡块613向上移动与卡槽611脱离卡接，此时第三活塞603在第二弹簧605的弹力作用下回移，将海水从水箱601内推出冲击在探杆3外壁上，进一步对粘附的沉积物进行清洁，保证后续检测准确性；

在探杆3向下移动时，纵向连接板404朝着收纳筒1一侧移动，带动转动环504转动，此时顶部环507转动，通过扇叶508带动海水进入收纳筒1内部，方便海水进入水箱601中，同时在探杆3向下移动时，在第一活塞2底壁产生一定阻力，保证探杆3平稳向下移动，提高检测稳定性。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种深海多金属结核开采用的环境监测装置，包括收纳筒（1），其特征在于：所述收纳筒（1）的内部活动安装有第一活塞（2），第一活塞（2）的外壁与收纳筒（1）的内壁紧贴；第一活塞（2）的底端固定安装有探杆（3），探杆（3）的顶端连接有导线，收纳筒（1）的一侧安装有伸缩控制组件（4）；

伸缩控制组件（4）包括设于收纳筒（1）一侧的气箱（401），气箱（401）靠近收纳筒（1）的一侧固定安装有第一连接管（411），第一连接管（411）的一端与收纳筒（1）位于第一活塞（2）上方空间相连通，气箱（401）的内部活动安装有第二活塞（402），第二活塞（402）的外壁与气箱（401）的内壁紧贴，第二活塞（402）远离收纳筒（1）的一侧固定安装有第一横杆（403），第一横杆（403）贯穿至气箱（401）的外侧，气箱（401）的顶端固定安装有电磁驱动件，第二活塞（402）与第一活塞（2）之间充有空气；所述电磁驱动件包括固定安装于气箱（401）顶端的顶部箱（405），顶部箱（405）的内部活动安装有活动板（406），活动板（406）远离收纳筒（1）的一侧固定安装有第二横杆（407），第二横杆（407）贯穿至顶部箱（405）的外侧，第二横杆（407）的一端固定安装有纵向连接板（404），纵向连接板（404）与第一横杆（403）的端部固定连接，纵向连接板（404）与收纳筒（1）之间安装有转动清洁组件（5）；所述活动板（406）靠近收纳筒（1）的一侧对称安装有第一弹簧（408），第一弹簧（408）的一端与顶部箱（405）靠近收纳筒（1）的一端内壁固定连接，活动板（406）靠近收纳筒（1）的一侧固定安装有磁块（409），顶部箱（405）靠近收纳筒（1）的一端内壁固定安装有电磁铁（410）。

2.根据权利要求1所述的一种深海多金属结核开采用的环境监测装置，其特征在于：所述转动清洁组件（5）包括设于收纳筒（1）一侧底端位置上的齿条（501），齿条（501）的一端安装有连接杆（502），连接杆（502）与纵向连接板（404）固定连接，收纳筒（1）靠近齿条（501）的一侧开设有连通槽（509），收纳筒（1）靠近齿条（501）的一侧固定安装有导向筒（510），齿条（501）滑动安装于导向筒（510）的内部，齿条（501）远离纵向连接板（404）的一端与收纳筒（1）之间安装有后续冲洗组件（6）。

3.根据权利要求2所述的一种深海多金属结核开采用的环境监测装置，其特征在于：所述收纳筒（1）的内壁上开设有环形槽（503），环形槽（503）与连通槽（509）相连通，环形槽（503）的内部转动安装有转动环（504），转动环（504）的外壁上等角度开设有齿槽（505），齿条（501）与齿槽（505）相啮合，转动环（504）的内壁上均匀安装有刷毛（506），转动环（504）的顶端固定安装有顶部环（507），顶部环（507）的内壁上等角度安装有扇叶（508），顶部环（507）的外壁与收纳筒（1）的内壁接触。

4.根据权利要求3所述的一种深海多金属结核开采用的环境监测装置，其特征在于：所述后续冲洗组件（6）包括设于收纳筒（1）远离气箱（401）一侧的水箱（601），水箱（601）靠近收纳筒（1）的一端安装有第二连接管（602），第二连接管（602）与收纳筒（1）连通设置，第二连接管（602）位于第一活塞（2）的下方，水箱（601）的内部活动安装有第三活塞（603），第三活塞（603）的外壁与水箱（601）的内壁紧贴，第三活塞（603）远离收纳筒（1）的一侧固定安装有第三横杆（604），第三横杆（604）的一端贯穿至水箱（601）的外侧，第三横杆（604）的一端固定安装有端部板（606），第三活塞（603）远离收纳筒（1）的一侧安装有第二弹簧（605），第二弹簧（605）的一端与水箱（601）远离收纳筒（1）的一端内壁固定连接。

5.根据权利要求4所述的一种深海多金属结核开采用的环境监测装置，其特征在于：所述齿条（501）靠近端部板（606）的一侧固定安装有推杆（607），推杆（607）的一端固定安装有推板（608），推板（608）的一侧固定安装有插杆（609），端部板（606）上开设有插槽（610），插杆（609）插入到插槽（610）的内部，插杆（609）的直径小于插槽（610）的直径。

6.根据权利要求5所述的一种深海多金属结核开采用的环境监测装置，其特征在于：所述第三活塞（603）的顶端开设有卡槽（611），水箱（601）的顶端固定安装有顶部筒（612），第三活塞（603）位于顶部筒（612）靠近收纳筒（1）的一侧，顶部筒（612）的内部活动安装有卡块（613），卡块（613）的底端开设有挤压斜面（614），挤压斜面（614）远离收纳筒（1）的一端向下倾斜设置，卡块（613）的顶端固定安装有纵向杆（615），纵向杆（615）的顶端贯穿至顶部筒（612）的上方。

7.根据权利要求6所述的一种深海多金属结核开采用的环境监测装置，其特征在于：所述收纳筒（1）靠近水箱（601）的一侧固定安装有侧箱（617），侧箱（617）与第一活塞（2）相齐平，侧箱（617）的内部活动安装有移动块（618），移动块（618）靠近收纳筒（1）的一侧固定安装有顶杆（619），顶杆（619）的端部与第一活塞（2）的外壁接触，移动块（618）远离第一活塞（2）的一侧固定筒安装有第三弹簧（620），第三弹簧（620）的一端与侧箱（617）远离收纳筒（1）的一端内壁固定连接，移动块（618）远离第一活塞（2）的一侧固定安装有第一齿板（623），侧箱（617）的底端固定安装有齿轮箱（622），齿轮箱（622）的底端固定安装有底部箱（621），齿轮箱（622）的内部转动安装有齿轮本体（625），底部箱（621）的内部滑动安装有第二齿板（624），第一齿板（623）和第二齿板（624）分别与齿轮本体（625）的上下两侧相啮合，第二齿板（624）远离收纳筒（1）的一端固定安装有端部杆（626），端部杆（626）的一端贯穿至底部箱（621）的外侧，端部杆（626）与纵向杆（615）之间设有连杆（616），连杆（616）的两端分别与端部杆（626）端部和纵向杆（615）端部铰接。

8.根据权利要求7所述的一种深海多金属结核开采用的环境监测装置的监测方法，其特征在于，监测方法如下：

S1、检测：电磁铁（410）通电后对磁块（409）产生吸引力，从而拉动纵向连接板（404）朝着收纳筒（1）移动，第二活塞（402）移动，在气压作用下，使得探杆（3）向下移动，使得探杆（3）插入沉积物中进行自然电位检测；

S2、收回：电磁铁（410）断电，纵向连接板（404）在第一弹簧（408）弹力作用下回移，使得第二活塞（402）回移后，在负压作用下拉动探杆（3）回移收入收纳筒（1）中；

S3、清洁：在纵向连接板（404）移动时，带动齿条（501）移动，带动转动环（504）转动，使得刷毛（506）外壁进行清洁，同时在探杆（3）向下移动时，海水进入水箱（601）中，当探杆（3）回移至原位置后，水箱（601）通出进行冲洗。